Особенности сжигания композиционных водоугольных топлив
В.И. Мурко, В.И. Карпенок, М.П. Баранова, В.В. Бухмиров, Е.Н. Темлянцева
Вестник ИГЭУ, 2024 г. выпуск 3, сс. 5—12
Скачать PDF
Состояние вопроса. Россия обладает мощными запасами угля, в среднем до 173 млрд тонн, и, хотя доля угольной генерации в целом по России относительно невелика (около 20–22 %), в Сибирском федеральном округе она достигает 65 %. Россия не может отказаться от угля, но необходимо модернизировать и повысить энергоэффективность ТЭС и котельных, работающих на угле. В настоящее время разработаны технологии получения и использования композиционного водоугольного топлива (ВУТ) с разными добавками, в первую очередь органического происхождения, для улучшения его целевых характеристик. Исследование характеристик таких водоугольных суспензий показало перспективность их использования в качестве топлива в большой и малой теплоэнергетике как с экономической точки зрения, так и с точки зрения экологической безопасности. Однако отсутствие экспериментальных данных по сжиганию композиционных водоугольных топлив в стендовых и полупромышленных условиях сдерживает дальнейшее развитие технологии использования водоугольных топлив. В связи с этим актуальным является исследование особенностей сжигания композиционых водоугольных топлив из углей разной степени метаморфизма.
Материалы и методы. Для приготовления опытных партий композиционного водоугольного топлива использованы рядовые угли и угольные шламы различной стадии метаморфизма (марки Д, СС, Т), сжигание которых осуществлено на стендовой полупромышленной установке. Результаты исследования обработаны с использованием методов математической статистики и регрессионного анализа.
Результаты. Установлено влияние механической активации водоугольного топлива на вязкость и температуру его воспламенения и горения. Определены особенности сжигания композиционных водоугольных топлив с применением пневмомеханических форсунок двух типов. Определен состав вредных выбросов при сжигании водоугольных топлив.
Выводы. Установлена возможность использования композиционных водоугольных топлив для розжига котлов большой мощности. Показано что сжигание водоугольных топлив является экологически более безопасным по сравнению со сжиганием угольного и других видов топлива.
1. Заостровский А.Н., Мурко В.И. Технология получения и использования высокореакционного водоугольного топлива // Кокс и химия. – 2023. – № 9. – С. 18–26.
2. Овчинников Ю.В., Бойко Е.Е. Технология получения и исследования тонкодисперсных водоугольных суспензий. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2017. – С. 308.
3. Зенков А.В. Свойства водоугольных топлив с добавлением жидких горючих компонентов и характеристики их распыления для котлов промышленной теплоэнергетики: автореф. дис. … канд. техн. наук / ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет». – Томск, 2021.
4. Валиуллин Т.Р. Повышение эффективности сжигания композиционного жидкого топлива на тепловых электрических станциях по условиям его зажигания: автореф. дис. … канд. техн. наук / ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет». – Томск, 2017.
5. Обработка водоугольной суспензии электроимпульсным способом / В.И. Мурко, М.Ю. Журков, С.Ю. Дацкевич и др. // Углехимия и экология Кузбасса: тез. докл. XII Междунар. российско-казахстанского симпозиума. – Кемерово, 2023. С. 63.
6. Получение и использование углемасляного гранулята / В.И. Мурко, А.Н. Заостровский, А.Е. Аникин, Е.Н. Темлянцева // Кокс и химия. – 2022. – № 10. – С. 45–50.
7. Разработка и создание инновационного научно-образовательного кластера по комплексному использованию угля и продуктов его переработки / В.И. Мурко, Е.В. Протопопов, М.В. Темлянцев и др. // Системы автоматизации в образовании, науке и производстве. AS'2019: Труды XII Всерос. науч.-практ. конф. (с международным участием) / под общ. ред. С.М. Кулакова, Л.П. Мышляева. – Новокузнецк, 2019. – С. 48–53.
8. Результаты обработки водоугольной суспензии насосом-активатором / В.И. Мурко, В.И. Федяев, В.И. Карпенок и др. // Углехимия и экология Кузбасса: тез. докл. ХII Междунар. российско-казахстанского симпозиума. – Кемерово, 2023. – С. 54.
9. Результаты исследования влияния механической активации на структурно-реологические характеристики угольных суспензий на основе фильтр-кеков / В.И. Мурко, Г.Д. Вахрушева, В.И. Федяев и др. // Журнал Сибирского федерального университета. Сер.: Техника и технологии. – 2011. – Т. 4, № 6. – С. 601–612.
10. Сенчурова Ю.А. Совершенствование технологии сжигания водоугольного топлива в вихревых топках: автореф. дис. … канд. техн. наук / Политехнический институт ФГОУ ВПО «Сибирский федеральный университет». – Кемерово, 2008.
11. Карпенок В.И. Совершенствование технологии сжигания водоугольного топлива в теплогенераторах малой и средней мощности: автореф. дис. … канд. техн. наук / ФГАОУ ВО «Сибирский федеральный университет». – Кемерово, 2022.
12. Пат. 2346756 Российская Федерация МПК B05B 7/08. Пневматическая форсунка / Л.И. Мальцев; опубл. 02.20.2009.
13. Пат. 91885 Российская Федерация МПК B01D 35/00. Фильтр для очистки высоковязких жидкостей / В.И. Мурко, В.И. Федяев, В.Н. Звягин, Л.А. Смердов, В.И. Карпенок; опубл. 03.10.2010.